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   矿物博物馆 > 矿物ABC > 矿物的物理性质

矿物的发光性
 

  一矿物在外加能量如紫光、紫外光和X射线等的照射下能发射可见光的性质称为发光性。

  发光性的实质是矿物晶格吸收了较高的外加能量,然后以较低能量(可见光)再发射出来造成的。除发射可见光外,有些矿物还能发射红外光。

  可见紫光、紫外光和X射线的光量子具有较高的能量,他们将矿物晶体结构中原子或离子的外层电子,从基态激发到能量较高的激发态。如果激发态与基态间有另外一些激发态存在,当被激发到能量较高激发态的电子落回到较低激发态时则发射出光子。如果这两种激发态之间的能量间隔相当于某可见光子的能量,则发射出具有该能量差的可见光,由此而发射出的光呈现一定的颜色。这种发光性称为萤光。具萤光性矿物只要在外加能量连续作用下,就能连续发射某种可见光。

  还有另外一些矿物,它们的晶体构中激发电子被晶体缺陷所捕获,如果捕获是暂时的,激发电子以一定速度落回到基态,能持续地发射出一定能量的可见光。故在外加能量停止后仍然继续发光,此缓慢衰退的发光称为磷光。

  假如在矿物晶体结构中存在一种能量屏障,它能够抑制激发电子落回到基态,即激发电子处于一种被抑制状态。当矿物被加热的时候,它能使被抑制的激发电子活化,而突破能量屏障落回到基态时发射出某种可见光,称为热光性。

  影响矿物发光性的因素有哪些呢?主要是矿物成分中含有的过渡元素,特别是与稀土元素的种类和数量有关。

  例如:含有稀土元素的萤石和方解石常常产生萤光;方柱石、白榴石、玻璃蛋白石的发光与铀有关。对于萤光来说,不同地点所出产的同种矿物,常可发生不同颜色的萤光,而不同的矿物也可以有近似的萤光。如白钨矿在紫外光照射下,通常显光亮的浅兰色萤光(Mo含量约0.5%);若含Mo量为0.96-4.8%时,则为黄色荧光;当Mo含量达4.8%以上时, 则为白色荧光。

  矿物的发光性对于某些矿物的鉴定和找矿以及勘探工作中有一定意义。特别是对白钨矿、金刚石、锆石等矿物的找矿和选矿上更为有效。

 

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